激光烧蚀系统(LA)和电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)简介讲解
ICP等离子体仪器及原理介绍
ICP-MS的应用领域分布
核工业: 5% •核燃料的分析 •放射性同位素的分析 •初级冷却水的污染分析
化工，石化等: 4% •R&D •QA/QC
地质学: 2% •金属材料，合金等 •土壤、矿石、沉积物 •同位素比的研究 •激光熔蚀直接分析固 体样品
医药及生理分析6% •头发、全血、血清、尿样、 生物组织等 •医药研究，药品质量控制 •药理药效等的生物过程研究
无雾化室
50
40
30
20
10
0 8 14 20 26 32 38 44 50 56 62 68 74 80 粒径大小 (µm)
(%) 有雾化室
30 25 20 15 10
5 0
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
粒径大小 (µm)
Title of Presentation Date
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ICP炬管箱
炬管位置由步进电机控制，x、y、z 三维可调，快速精确。
炬管的拆卸、安装简单快速，便于清 洗更换。
等离子体部分独立于仪器主体部分， 等离子气由排气管道直接排出。
Title of Presentation Date
Page 16
电感耦合等离子体的形成
石英同心炬管
辅助气Aux gas 载气carrier gas
Title of Presentation Date
法医，公安等: 1% •射击残留物分析 •特征材料的定性 •来源分析 •毒性分析
环境: 49% •饮用水、海水、环境水资源 •食品、卫生防疫、商检等 •土壤、污泥、固体废物 •生产过程QA/QC，质量控制 •烟草／酒类质量控制, 鉴别真伪等 •Hg, As, Pb, Sn等的价态形态分析
icp电感耦合等离子体光谱仪电源
ICP电感耦合等离子体光谱仪（ICP-MS）是一种高灵敏度、高准确度的元素分析仪器，广泛应用于地质、环境、药物、化工等领域。
ICP-MS的电源系统是其重要的组成部分，对仪器的性能和稳定性有着至关重要的影响。
本文将针对ICP-MS的电源系统进行探讨，重点介绍其原理、结构和应用。
一、电源系统的原理1.1 ICP-MS的工作原理ICP-MS是一种将样品溶解后，喷入高温等离子体中进行电离的分析仪器。
在高温等离子体中，样品中的原子和分子被电离产生正离子，这些离子经过加速器和质子探测器后，可以得到不同元素的质谱峰信号，从而进行元素定量分析。
1.2 电源系统的作用ICP-MS的电源系统主要包括高压电源、高频发生器、等离子体发生器等部分，它们的主要作用是提供高电压和高频电场，维持等离子体的稳定和高温，确保元素的电离和激发过程的顺利进行。
二、电源系统的结构2.1 高压电源ICP-MS的高压电源通常采用直流电源，用于提供等离子体的高电压。
高压电源需要具有稳定、精确的输出特性，以确保等离子体在高温条件下的稳定性和均匀性。
2.2 高频发生器高频发生器主要用于提供高频电场，帮助维持等离子体的稳定。
高频发生器的频率和功率需要能够使等离子体保持在理想的状态，对其稳定性和可调性要求较高。
2.3 等离子体发生器等离子体发生器是ICP-MS中的核心部件，其主要作用是将样品中的原子和分子电离成离子，形成等离子体。
等离子体发生器的结构复杂，需要确保其在高温、高频的环境下能够稳定运行。
三、电源系统的应用3.1 在地质领域的应用ICP-MS的电源系统可以用于地质样品中各种元素的分析，有助于研究地球内部成分和地壳演化。
通过ICP-MS的电源系统，可以对地质样品中的微量元素进行准确分析，为地球科学研究提供重要数据支持。
3.2 在环境监测中的应用ICP-MS的电源系统可以对环境中的有害元素进行快速、准确的分析。
在大气、水体、土壤等环境样品中，ICP-MS可以通过其高灵敏度和高准确度，对微量重金属、有机污染物等进行准确检测，有助于环境污染的监测和评估。
等离子体质谱(ICP-MS)分析技术及应用
汇报人：文小库
2024-01-11
CONTENTS
• ICP-MS技术概述 • ICP-MS分析方法 • ICP-MS应用领域 • ICP-MS技术前沿与展望 • 实际应用案例分析
01
ICP-MS技术概述
定义和原理
定义
等离子体质谱（ICP-MS）是一种 将等离子体引入质谱仪进行元素 和同位素分析的方法如 熔融、酸化等，以适应ICP-MS
的检测需求。
应用价值
通过分析地质样品中的稀有元素 ，可以了解地球的演化历史和矿 产资源的分布情况，为地质学研 究和矿产资源开发提供科学依据
。
谢谢您的聆听
THANKS
参数设置
根据分析需求，合理设置仪器参数，如功 率、载气流量、扫描方式等。
数据采集
按照实验设计，采集数据，并记录相关信 息。
仪器维护
定期对仪器进行维护和保养，确保仪器性 能稳定和延长使用寿命。
干扰因素与消除方法
物理干扰
如固体颗粒物、气泡等，可以通过优化样 品处理和进样系统来消除。
化学干扰
如氧化物、双电荷等，可以通过稀释样品 或使用基体匹配法来消除。
详细描述
通过优化等离子体条件、采用先进的雾化器和接口技术，提高元素在等离子体中的原子化效率，降低 检测限。同时，采用高分辨率检测器，能够区分元素的不同同位素，避免干扰，提高分析精度。
多元素同时分析技术
总结词
多元素同时分析技术是ICP-MS技术的另一重要发展方向，能够同时测定多种元素，提 高分析效率。
。
食品与农产品安全
食品中重金属检测
ICP-MS可用于检测食品中的重金属元素，如铅、汞、镉等，以确保食品安全 。
电感耦合等离子体质谱(icp-ms)
电感耦合等离子体质谱(icp-ms)电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）简介电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是一种分析化学技术，采用高温等离子体将样品离解，从而分析样品中的元素。
采用ICP-MS技术可以在单个分析中检测多种元素、低浓度下的元素、分子异构体等。
ICP-MS常被用于研究化学以及生物医学领域的元素分析。
ICP-MS步骤ICP-MS主要包括四个步骤：样品制备、样品进样、等离子体产生和测量。
样品制备：样品制备步骤通常需要根据不同实验目的采取不同的方法。
例如，对于土壤或岩石样品，需要先进行湿燥并研磨成粉末；对于生物样品，需要使用有机溶剂提取目标元素。
因此，样品制备是ICP-MS分析的关键步骤之一。
样品进样：样品进样有两种方式：液体进样和固体进样。
液体进样主要是通过取样器将待测液体进入ICP。
固体进样需要将样品先通过转化成气态或液态的方式，并通过雾化器达到液体态，进入高温等离子体中。
等离子体产生：产生等离子体可采用两种方式：射频感应和直流放电。
射频感应通过在射频电场中通过高频驱动电势，生成高温等离子体。
而直流放电则是通过加热、高电压电弧作用、激光加热等方式，将样品蒸发、溅射成气态，并与气态惰性气体混合后，通过喷雾头进入高温等离子体中。
测量：测量步骤通常与其他仪器相结合，例如，ICP-MS可以与气质谱计（GC-ICP-MS）或液相色谱计（LC-ICP-MS）结合进行气/液样品的分析。
ICP-MS的测量步骤产生的是离子信号，通过质谱扫描方式进行质谱谱图测量。
在测量信号强度与目标元素数量之间会有一定的关联性，因此需要通过标准样本的建立，建立信号强度与元素数量之间的关联性。
1. 应用于环境科学领域：ICP-MS可以用于水、土壤和空气等环境样品中的痕量元素测定，且可以同时测定多种元素。
2. 应用于材料科学领域：ICP-MS技术可以分析材料中的有毒元素、金属元素及其化合物含量，以及其他重要元素和分子的含量。
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定高纯金中杂质元素
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定高纯金中杂质元素摘要：本文探究了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）测定高纯金中的杂质元素。
起首，通过样品前处理、ICP-OES 和XRF等技术，确定了高纯金样品中的杂质元素含量。
然后，使用LA-ICP-MS法对样品进行测量，并使用外标校正法进行结果修正。
结果表明，该方法具有高准确性、高灵敏度和较低的检出限，可用于高纯金中微量元素的精确测定。
关键词：激光剥蚀；电感耦合等离子体质谱法；高纯金；杂质元素；外标校正法引言：高纯金是一种重要的材料，广泛应用于电子、半导体和高温超导等领域。
由于其高纯度，通常状况下仅允许少许杂质元素存在。
因此，准确测定高纯金中杂质元素的含量是分外重要的。
传统的测量方法通常使用ICP-OES、ICP-MS和XRF等技术，但这些方法通常需要破坏样品结构或需要复杂的前处理过程。
近年来，激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）已经成为测定高纯金中杂质元素含量的一种新方法。
与传统方法相比，LA-ICP-MS具有分外好的灵敏度和准确性，而且不需要破坏样品结构。
本文旨在探究LA-ICP-MS测定高纯金中杂质元素的适用性和精度。
试验与方法：试验接受电感耦合等离子体质谱仪（Agilent 8800），激光系统为NewWave Research UP193FX，激光参数如下：重复频率1 Hz，能量密度100 mJ/cm2，脉冲宽度20 ns。
为了减小激光剥蚀造成的影响，使用了2 mm的方形钨丝放置在样品底部，使样品与钨丝成短距离的垂直距离。
样品前处理接受洛氏硫酸提取法和预处理程序（Agilent Technologies）。
ICP-OES和XRF测量接受扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）协作实现。
结果与谈论：通过样品前处理、ICP-OES和XRF等技术，确定了高纯金样品中的杂质元素含量。
结果表明，高纯金样品中主要杂质元素为铁、镍、银、钴和铬等，其含量均低于10 ppm。
激光烧蚀系统(LA)和电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)简介讲解
激光烧蚀系统（LA）和电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS）简介
仪器名称：激光烧蚀系统（Laser ablation，简写为LA）
型号：GeoLasPro
生产厂家：美国Coherent Inc
主要技术指标：激光器为ArF193nm紫外准分子激光器，单脉冲能量20mJ以上；脉冲频率20Hz以上。
经光学系统匀光和聚焦，能量密度可达50J/cm2，剥蚀坑直径可设置为4、8、16、24、32、44、60、90和120µm。
功能及用途：该仪器和等离子质谱仪联用，主要用于固体微区微量元素原位分析、微区原位锆石U-Pb定年及单个流体包裹体成分研究等，在地球科学、环境科学、材料科学、生命科学、海洋科学等领域都有广泛的应用。
仪器名称：等离子体质谱仪（ICPMS）
型号：Agilent 7500
生产厂家：美国安捷伦科技有限公司
主要技术指标：该仪器为美国Agilent公司最新一代Agilent 7500cx等离子体质谱仪，可完成样品中常量-微量-痕量等多数量级的多元素含量分析，具有分析检出限低、精密度好、准确度高、分析速度快并能进行同位素分析的特点，是当今世界最为先进的分析技术之一，被广泛的应用于科学研究的各个领域。
功能及用途：该仪器主要用于各种地质样品中微量元素分析，在环境、半导体、医学、生物、冶金、石油、核材料等领域也有广泛应用。
ICPMS和激光剥蚀系统联用，主要用于锆石原位U-Pb定年以及矿物微区微量元素分析。
电感耦合等离子体质谱仪元素分析
电感耦合等离子体质谱仪元素分析电感耦合等离子体质谱仪（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer，简称ICP-MS）是一种常用于元素分析的仪器。
它结合了电感耦合等离子体技术和质谱技术，具有高灵敏度、高分辨率和高精确度等特点。
本文将对电感耦合等离子体质谱仪在元素分析领域的应用进行探讨。
一、电感耦合等离子体技术电感耦合等离子体技术是ICP-MS的核心部分。
它通过将气体（通常是氩气）引入等离子体发生器中，利用高频电场和高温等离子体产生高能量的离子体。
这些离子体在磁场中被聚焦，并通过接口进入质谱仪进行分析。
二、质谱技术质谱技术是ICP-MS的另一个重要组成部分。
它通过测量离子在磁场中的运动轨迹和质量/电荷比，将样品中的元素进行分离和定量。
质谱仪的离子检测器能够测量离子的数量，并转化为相应的信号。
三、元素分析应用ICP-MS在元素分析领域得到了广泛应用。
它可以分析各种类型的样品，包括环境样品、地质样品、生物样品等。
以下是ICP-MS在不同领域的应用举例：1. 环境分析ICP-MS可以快速、准确地分析环境样品中的微量元素。
比如，它可以用于监测地下水、海水和土壤中的污染物含量，有助于环境保护和污染防治。
2. 地质分析ICP-MS可以用于地质样品中痕量元素的测定。
通过分析岩石或矿石中的元素含量，可以研究地球的演化历史、矿床的形成机制等。
此外，还可以用于勘探矿藏和评估矿石品质。
3. 生物医学分析ICP-MS在生物医学领域有着广泛的应用。
它可以用于测定人体中的微量元素含量，如铁、锌、镁等元素。
这对于研究人体健康和疾病诊断具有重要意义。
4. 食品安全分析ICP-MS可以对食品中的有害金属进行快速、准确的检测。
比如，它可以用于检测水产品中的汞、鱼类中的镉等有害物质，确保食品安全和公众健康。
五、结论ICP-MS作为一种精密仪器，已经在元素分析领域展示出了巨大的潜力。
它不仅具备高精准度和高分辨率的优点，还能处理各种类型的样品。
激光烧蚀电感耦合等离子体质谱
激光烧蚀电感耦合等离子体质谱
激光烧蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）是一种将激
光烧蚀、电感耦合等离子体和质谱技术有机结合的高分辨率微区分析方法。
LA-ICP-MS可用于对宝石、矿物、岩石、陨石、化石、地质
样品、金属等各类常见物质进行准确的微区分析，能够获得元素含量和分布、留痕元素等信息。
同时，该技术还能够实现不损伤样品的分析，采用微区分析方式，可以在较小的分析面积内获得足够的信噪比。
因此，LA-ICP-MS在地质学、天文学、环境科学、材料科学等领域得到了广泛的应用。
LA-ICP-MS的原理是将激光束引导到样品表面，使样品表面
产生微型等离子体，在电感耦合等离子体中形成离子束，通过质谱对等离子体进行分析，可得到样品的元素含量和分布以及其它相关信息。
总之，LA-ICP-MS技术是一种体积小、分析速度快、检测灵
敏度高、准确性好、定量精度高且不损伤样品的微区分析技术，具有广泛的应用前景。
LA-ICP-MS的原理与其在地球科学中的应用
LA-ICP-MS的原理与其在地球科学中的应用一、前言激光剥蚀－等离子体质谱仪( LA-ICP-MS) 是近20 年来迅速发展起来的原位、微区、微量元素分析技术，它的出现得益于现代分析技术以及地球科学的迅猛发展，它主要由两台仪器组成，LA ( laser ablation) 指的是激光设备，ICP-MS ( Inductively Coupled Plasma-mass spectrometer) 指的是成分分子仪器。
从1985年Gray首次将激光剥蚀技术与ICP-MS联用以来，在这20多年来时间内该项技术不论在仪器结构性能还是在分析应用的研究领域均取得了重大进展。
目前LA-ICP-MS 的应用主要集中于地质、环境、生物、材料、工业产品检测等领域，可分析主量、微量、痕量、超痕量元素特别在稀土元素( ＲEEs) 、PGEs、同位素分析等方面具有很大优势。
它具有原位、实时、快速的分析优势以及灵敏度高、检出限低、空间分辨率高、谱线相对简单、多元素同时测定及可提供同位素比值信息的检测能力。
二、原理LA-ICP-MS系统主要由激光剥蚀装置(LA)、电感耦合等离子体源(ICP)和质谱检测器(MS)三大部分所组成。
其中LA对样品进行剥蚀完成取样功能，ICP将形成的样品气溶胶通过高温(约7000 K)等离子体将其离子化，MS作为质量过滤器检测离子。
激光剥蚀装置包括高能量的激光器、光束传输系统、样品池和观测系统。
激光器产生高能激光用于剥蚀样品，分析用的激光器一般分为连续激光器和脉冲式激光器；光束传输系统是由一系列透镜、反射镜组成的一套光学系统，其作用是将激光器产生的高能激光导入到样品表面进行剥蚀；样品池是放置分析样品的地方，可配备精密移动平台用于做元素分布分析，内通载气将激光剥蚀产生的气溶胶带人ICP系统，其通过一根长短、内径适合的Teflon管与ICP的炬管相连；观测系统通常采用CCD摄像头进行观测，用以调整激光器与样品间的距离使样品的分析位置正好处于激光焦点上，同时也可观察激光剥蚀样品的过程。
电感耦合等离子体质谱仪的操作步骤和质谱图解读方法
电感耦合等离子体质谱仪的操作步骤和质谱图解读方法电感耦合等离子体质谱仪（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer, ICP-MS）是一种先进的仪器，能够对样品中的元素进行快速、准确的分析。
本文将介绍ICP-MS的操作步骤和质谱图解读方法。
一、ICP-MS的操作步骤1. 样品的制备：将待分析的样品溶解在适当的溶剂中，并进行必要的稀释。
确保样品的浓度在仪器可检测范围内，并保证样品的纯度和稳定性。
2. 仪器的准备：打开ICP-MS仪器的电源，进行全面的系统检查和校准。
检查气体供应、离子途径、进样系统等各个部分是否正常运行，保证仪器的稳定性和准确性。
3. 离子源的调试：将离子源电极预热，使其达到工作温度。
调整离子源的工作压力和功率，以确保离子源产生稳定、高效的等离子体。
4. 优化离子途径：通过调节离子途径的参数，如离子镜、倍频器、入口衰减器等，使离子途径能够传输和聚焦出尽可能多的离子束，并排除杂质的干扰。
5. 校准和标定：选取适当的标准物质进行校准和标定，确保ICP-MS仪器能够准确地测定样品中的元素。
校准曲线的制备和标准样品的分析是这一步骤的重要内容。
6. 进样和分析：按照预定的进样方法和参数，将待测样品进样到ICP-MS仪器中进行分析。
在分析过程中，应注意稀释比例、雾化效率、离子化效率等因素的影响。
7. 数据处理和结果解释：将测得的原始数据进行处理，去除干扰和背景信号。
利用校准曲线进行元素浓度的计算，得到最终的分析结果。
对于复杂的样品，还需要进行数据解释和质谱图的分析。
二、质谱图的解读方法ICP-MS仪器生成的质谱图是样品中不同元素离子的相对丰度随质量电荷比（m/z）的分布曲线。
根据质谱图，可以定量分析样品中的元素，并判断样品的成分和纯度等。
1. 峰的解读：质谱图上的每个峰代表一个特定的离子，其高度（即峰强度）与对应元素的浓度成正比。
通过计算峰的面积或峰的高度，可以测定样品中该元素的浓度。
电感耦合等离子体质谱ICP-MS的原理与操作
电感耦合等离子体质谱ICP-MS1.ICP-MS仪器介绍测定超痕量元素和同位素比值的仪器。
由样品引入系统、等离子体离子源系统、离子聚焦和传输系统、质量分析器系统和离子检测系统组成。
工作原理：样品经预处理后，采用电感耦合等离子体质谱进行检测，根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。
样品由载气带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气体中被充分蒸发、解离、原子化和电离，转化成带电荷的正离子，通过铜或镍取样锥收集的离子，在低真空约133.322帕压力下形成分子束，再通过1~2毫米直径的截取板进入质谱分析器，经滤质器质量分离后，到达离子探测器，根据探测器的计数与浓度的比例关系，可测出元素的含量或同位素比值。
仪器优点：具有很低的检出限（达ng/ml或更低），基体效应小、谱线简单，能同时测定许多元素，动态线性范围宽及能快速测定同位素比值。
地质学中用于测定岩石、矿石、矿物、包裹体，地下水中微量、痕量和超痕量的金属元素，某些卤素元素、非金属元素及元素的同位素比值。
2.ICP产生原理ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的，其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。
如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。
强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k 的等离子焰炬。
样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体，需要量大约为1 L/min。
冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却，冷却气流量为10-15 L/min。
使用氩气作为等离子气的原因：氩的第一电离能高于绝大多数元素的第一电离能(除He、F、Ne外)，且低于大多数元素的第二电离能(除Ca、Sr、Ba等)。
ICP-MS原理介绍
ICP-MS原理部分概述ICP－MS是一种灵敏度非常高的元素分析仪器，可以测量溶液中含量在ppb或ppb以下的微量元素。
广泛应用于半导体、地质、环境以及生物制药等行业中。
ICP－MS全称是电感藕合等离子体质谱，它是一种将ICP技术和质谱结合在一起的分析仪器。
ICP利用在电感线圈上施加的强大功率的高频射频信号在线圈内部形成高温等离子体，并通过气体的推动，保证了等离子体的平衡和持续电离，在ICP－MS中，ICP起到离子源的作用，高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成了一价正离子。
质谱是一个质量筛选和分析器，通过选择不同质核比（m/z）的离子通过来检测到某个离子的强度，进而分析计算出某种元素的强度。
ICP－MS的发展已经有20年的历史了，在长期的发展中，人们不断的将新的技术应用于ICP－MS的设计中，形成了各类ICP－MS。
ICP－MS主要分为以下几类：四极杆ICP－MS，高分辨ICP－MS（磁质谱），ICP－tof－MS。
本文主要介绍四极杆ICP－MS。
主要组成部分图1是ICP－MS的主要组成模块。
图1ICP－MS主要组成模块样品通过离子源离子化，形成离子流，通过接口进入真空系统，在离子镜中，负离子、中性粒子以及光子被拦截，而正离子正常通过，并且达到聚焦的效果。
在分析器中，仪器通过改变分析器参数的设置，仅使我们感兴趣的核质比的元素离子顺利通过并且进入检测器，在检测器中对进入的离子个数进行计数，得到了最终的元素的含量。
各部分功能和原理1.离子源离子源是产生等离子体并使样品离子化的部分，离子源结构如图2所示，主要包括RF工作线圈、等离子体、进样系统和气路控制四个组成部分。
样品通过进样系统导入，溶液样品通过雾化器等设备进入等离子体，气体样品直接导入等离子体，RF 工作线圈为等离子体提供所需的能量，气路控制不断的产生新的等离子体，达到平衡状态，不断的电离新的离子。
下面对X －7ICP －MS 的具体部件进行介绍。
icp-ms讲解解析
多元素快速分析 (>75)
动态线性范围宽
检测限低
在大气压下进样，便于与其它进样技术联用（HPLCICP-MS）
可进行同位素分析、单元素和多元素分析，以及有机物
中金属元素的形态分析
缺点:
运行费用高
需要有好的操作经验
样品介质的影响较大（ TDS < 0.2%）
ICP高温引起化学反应的多样化，经常使分子离子的强
正离子被拉出并按其质荷比分离；
检测器将离子转化为电子脉冲，然后由积分测量线路计数；
电子脉冲的大小与样品中分析离子的浓度有关，通过与已知的
标准或参比物质比较，实现未知样品的痕量元素定量分析。
标准的ICP-MS仪器分
为三个基本部分：
（１）电感耦合等离
子体（样品引入系统；
离子源）
（２）接口（采样锥；
或固体小颗粒的形式进入中心通道气流中。
样品导入的三大类型：
溶液气溶胶进样系统
（气动雾化或超声雾化法）
气体进样系统
（氢化物发生、电热气化、激光烧蚀以及气
相色谱等）
固体粉末进样系统
（粉末或固体直接插入或吹入等离子体）
ICP-MS离子源
ICP特别适合作质谱的离子源，由于其具有以下特点：
光子挡板或90度转弯，就可以将其与非带电粒子
（光子和中性粒子）分离。
四极杆质量分析器
四极杆的工作是基于在四根电极之间的空间产生一个随时间
变化的特殊电场，只有给定荷质比（m/z）的离子才能获得稳定
的路径而通过极棒，从其另一端出射，其它离子将被过分偏转，
电感耦合等离子体质谱仪原理
电感耦合等离子体质谱仪原理
电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是一种用于快速测定元素组
成及定性和定量分析的常用仪器。
它通过等离子体对物质进行分解，
实现原子同位素组成的测定，并结合电感耦合等离子体质谱仪的特性，进行元素的组成分析。
它的工作原理是：将样品加入到等离子体室中，在高温和强磁场
的环境下，样品受等离子体的热能和电偶极力的影响而产生衰减，其
能量下降时会发射电离质子，从而达到分解样品物质的效果。
样品分
解后，质子被电感耦合等离子体质谱仪仪器检测，仪器可分辨出不同
质量的原子，进而测定出样品中各元素的含量，并通过软件计算定量
分析。
电感耦合等离子体质谱仪是一种多功能仪器，用于矿样、土壤样、建筑材料样和环境样的分析，它能够快速、精确的测定元素的同时态，内容涉及有机污染物、有机挥发物、重金属等，还可以用于半导体植
物组分及新型材料中的微量元素测定，科学研究和工业应用中都可以
发挥极大的效用。
电感耦合等离子体质谱法
电感耦合等离子体质谱法
电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是一种用于测定微量元素的分析方法，它是一种结合了电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和质谱技术的分析方法。
它可以用来测定各种
元素，包括金属元素、非金属元素和有机元素。
ICP-MS的原理是，将样品中的元素通过电感耦合等离子体（ICP）离子化，然后将离子化
的元素通过质谱仪进行检测。
质谱仪可以检测出离子化的元素的质量和数量，从而可以确
定样品中元素的含量。
ICP-MS的优点是，它可以快速、准确地测定微量元素，具有良好的灵敏度和精确度，可
以测定出低于ppb级别的元素含量。
此外，它还可以同时测定多种元素，可以检测出样品中的多种元素，从而提高分析效率。
ICP-MS的应用非常广泛，它可以用于环境监测、食品安全检测、土壤污染检测、医药分析、矿物分析等。
它可以用来测定各种元素，包括金属元素、非金属元素和有机元素，可
以检测出样品中的多种元素，从而提高分析效率。
总之，电感耦合等离子体质谱法是一种快速、准确、灵敏的分析方法，可以用于测定微量元素，广泛应用于环境监测、食品安全检测、土壤污染检测、医药分析、矿物分析等领域。
电感耦合等离子体质谱仪工作原理
电感耦合等离子体质谱仪工作原理
电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是一种高灵敏度、高分辨率的原子质谱仪器，广泛应用于地球化学、环境监测、食品安全等领域。
其工作原理如下：
1. 离子源产生离子束
首先，样品溶液被喷雾成细小液滴，并通过高压气体将液滴转化成微小的颗粒，进入射频等离子体激发器。
激发器内的辉光放电将气体转化为等离子体，离子源通过高功率射频电场产生离子束。
2. 分离离子束
离子束首先通过一个气体动量分离器（Q）进行质量分离，将不同质量的离子分离出来。
这个分离器的作用是减少同位素的干扰。
之后，离子束进入一个去除离子束中的空气的单元，以消除空气对质谱分析的干扰。
3. 离子聚焦和聚束
从气体动量分离器出来的离子束在色散器中进行轨迹校正，使离子聚焦到一个点上，然后经过几个偏转和分选结构将离子束聚束并进入飞行管。
4. 飞行管质量分析
离子束通过飞行管时，由于不同质谱的离子的飞行时间不同，因此在电极中可以测量到脉冲信号。
通过清晰飞行管和高速数据采集器，可以获得非常快速和高分辨率的质谱数据。
5. 数据处理
最后，使用计算机处理测量到的离子数量和质谱信号，计算出样品中同位素的浓度，即得到质谱图谱。
总之，ICP-MS是一种高精度、快速的原子质谱分析仪。
它可用于对元素进行定量和定性分析，测量样品中元素的含量和同位素比值。
其主要应用领域包括地球化学、环境科学、食品安全和人体生物学等。
激光烧蚀系统(LA)和电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)简介讲解
激光烧蚀系统（LA）和电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS）简介
仪器名称：激光烧蚀系统（Laser ablation，简写为LA）
型号：GeoLasPro
生产厂家：美国Coherent Inc
主要技术指标：激光器为ArF193nm紫外准分子激光器，单脉冲能量20mJ以上；脉冲频率20Hz以上。
经光学系统匀光和聚焦，能量密度可达50J/cm2，剥蚀坑直径可设置为4、8、16、24、32、44、60、90和120μm。
功能及用途：该仪器和等离子质谱仪联用，主要用于固体微区微量元素原位分析、微区原位锆石U-Pb定年及单个流体包裹体成分研究等，在地球科学、环境科学、材料科学、生命科
学、海洋科学等领域都有广泛的应用。
仪器名称：等离子体质谱仪（ICPMS）
型号：Agilent 7500
生产厂家：美国安捷伦科技有限公司
主要技术指标：该仪器为美国Agilent公司最新一代Agilent 7500cx等离子体质谱仪，可完
成样品中常量-微量-痕量等多数量级的多元素含量分析，具有分析检出限低、精密度好、准
确度高、分析速度快并能进行同位素分析的特点，是当今世界最为先进的分析技术之一，被广泛的应用于科学研究的各个领域。
功能及用途：该仪器主要用于各种地质样品中微量元素分析，在环境、半导体、医学、生物、冶金、石油、核材料等领域也有广泛应用。
ICPMS和激光剥蚀系统联用，主要用于锆石原
位U-Pb定年以及矿物微区微量元素分析。
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)的原理及其应用
四级杆
四级杆由四根平行的金属棒组成。 ---一对金属棒上加上正的直流（DC） 电压和射频（RF）电压。 ---另一对金属棒上加上负的直流电 压和反相RF电压。 这些电压形成的电场使得离子以螺 旋状轨迹在四级杆中运动。 对给定的DC和RF电压，只有具有特 定质荷比的离子能通过质量过滤器达到检 测器，所有其他的离子与金属棒碰撞被吸 收。 改变电压，不同质荷比的离子依次 通过到达检测器。
在分析实验室广泛应用的原子光谱测定技术中 ，ICP-MS由于 在速度 、灵敏度 、动态范围和元素测量范围中的优势而处于独一 无二的地位（见表 1）。能够快速测量高浓度的元素（µg/L 到 mg/L 或者 ppb 到 ppm 级 ） 的特点使其成为 ICP- OES（电感耦合 等离子体发射光谱仪）的可行的替代方法。同时，ICP-MS 在许多 痕量和超痕量元素测定中超越了GFAAS (石墨炉原子吸收光谱法) 的检出能力（ng/L 或 ppt 浓度 ）。
（2）ICP 中离子的形成 ：样品气溶胶在一个充满氩气的石英管 或 “ 炬管 ” 中形成后进入等离子体 ，炬管位于通有高压 、 高频 电流和带冷却的铜线中间，电流产生的强磁场引发自由电子和氩气 原子的碰撞，产生更多的电子和离子 ，最终形成稳定的高温等离子 体。
ICP
雾化气 及样品
高温等离子 体-产生离子
ICP利用在电感线圈上施加的强大功率的射频信号在线圈包围区 域形成高温等离子体，并通过气体的推动，保证了等离子体的平衡和 持续电离，在ICP-MS中，ICP起到离子源的作用，高温的等离子体使 大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成了一价正离子。
质谱是一个质量筛选器，通过选择不同质核比（m/z） 的离子通过并到达检测器，来检测某个离子的强度，进 而分析计算出某种元素的强度。
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激光烧蚀系统（LA）和电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS）简介
仪器名称：激光烧蚀系统（Laser ablation，简写为LA）
型号：GeoLasPro
生产厂家：美国Coherent Inc
主要技术指标：激光器为ArF193nm紫外准分子激光器，单脉冲能量20mJ以上；脉冲频率20Hz以上。
经光学系统匀光和聚焦，能量密度可达50J/cm2，剥蚀坑直径可设置为4、8、16、24、32、44、60、90和120µm。
功能及用途：该仪器和等离子质谱仪联用，主要用于固体微区微量元素原位分析、微区原位锆石U-Pb定年及单个流体包裹体成分研究等，在地球科学、环境科学、材料科学、生命科学、海洋科学等领域都有广泛的应用。
仪器名称：等离子体质谱仪（ICPMS）
型号：Agilent 7500
生产厂家：美国安捷伦科技有限公司
主要技术指标：该仪器为美国Agilent公司最新一代Agilent 7500cx等离子体质谱仪，可完成样品中常量-微量-痕量等多数量级的多元素含量分析，具有分析检出限低、精密度好、准确度高、分析速度快并能进行同位素分析的特点，是当今世界最为先进的分析技术之一，被广泛的应用于科学研究的各个领域。
功能及用途：该仪器主要用于各种地质样品中微量元素分析，在环境、半导体、医学、生物、冶金、石油、核材料等领域也有广泛应用。
ICPMS和激光剥蚀系统联用，主要用于锆石原位U-Pb定年以及矿物微区微量元素分析。